Очень маленькое но очень полезное устройство

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Игрушки >

Очень маленькое, но очень полезное устройство.

Здравствуй, дорогой Кот! Позволь поздравить тебя с Днём рождения и от всей души пожелать рабочего вдохновения, творческих успехов ну и чтоб, как говорится, «Ð²ÑÑ‘ Коту было Масленица»! А также преподнести тебе очень маленький скромный подарочек. Ой, а где же он? В кармане затерялся? Мяу-миу-рауж… О! Вот же он, «ÐœÐ˜Ð ÐÐ–»!!!

 

Каждый день мы куда-то торопимся, не успеваем, опаздываем. К сегодняшнему дню человечество изобрело массу всевозможных хронометров. От примитивных песочных и солнечных часов, до сложнейших, основанных на процессах квантовых переходов элементарных частиц, сверхточных атомных. Человечество даже научилось «Ð¸Ð· времени делать деньги», но, к сожалению, так и не освоило обратный процесс. Одним словом время – это то, чего нам всегда критически не хватает. И особенно для того, чтобы просто, никуда не спеша, свернуться калачиком и от всей души «Ð¿Ñ€Ð¸Ð´Ð°Ð²Ð¸Ñ‚ÑŒ хорька». Конечно же, данный прибор не «Ñ€Ð°ÑÑ‚ÑÐ½ÐµÑ‚» вам время, но поможет его подсчитать, а значит экономно и с умом его использовать, с пользой для себя и окружающих.

Итак, что же за хронометр сегодня у нас? Идея систем отображения с механической развёрткой, отнюдь, не нова. Данные часы были разработаны чуть больше полугода назад, когда один из приднестровских котов опубликовал здесь свою статью с подобным прибором. Целью моей разработки было создать некое совершенное во всех отношениях устройство подсчёта времени, основанное на подобных принципах, но лишённое всех недостатков модели приднестровского товарища. Во избежание «Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ½Ð¾ÑÐ° недостатков» как принципиальная схема, так и программный код разрабатывались с нуля. Да и не было желания «ÐºÐ¾Ð²Ñ‹Ñ€ÑÑ‚ься» в чужом коде, хотелось разработать что-то своё, новое и совершенно отличное. Так, после двух месяцев творческих поисков и двух неудачных образцов появился «ÐœÐ˜Ð ÐÐ–». Уникальность данного устройства счёта времени заключается  Ð² его неимоверной простоте,  Ð´ÐµÑˆÐµÐ²Ð¸Ð·Ð½Ðµ и столь модных сегодня минималистических тенденциях. Как говорят: «Ð’сё гениальное должно быть просто!». Но, не смотря на это, данный хронометр умеет считать секунды, минуты, часы, числа, месяцы, годы, вычисляет дни недели по дате и добавляет по дню в високосные годы. Кроме того этот «Ð¼Ð°Ð»Ñ‹Ñˆ» довольно точен и экономичен. За полгода его работы уход времени составил не более двух минут, а элемент питания до сих пор не требует замены.

Из чего же он состоит? «Ð¡ÐµÑ€Ð´Ñ†ÐµÐ¼» устройства является излюбленный посетителями данного сайта 8-ми битный Flash микроконтроллер фирмы Atmel – ATmega8. Секрет сверхнизкого энергопотребления устройства заключается в том, что большую часть времени МК, как и положено всем порядочным котам, «Ð´Ñ€Ñ‹Ñ…нет»! Причём столь глубоко, что его ток потребления составляет при этом немногим более 8мкА! «Ð кто же тогда время считает?» – спросите вы. А всё дело в том, что в его составе имеется хитрый таймер-счётчик TC2, имеющий в своём составе независимый генератор тактовых импульсов с предделителем и возможностью подключения внешнего кварцевого резонатора. Вот он-то как раз и считает генерируемые генератором импульсы с частотой  32 786Гц, которая задаётся внешним опорным «Ñ‡Ð°ÑÐ¾Ð²Ñ‹Ð¼ кварцем». Один раз в секунду происходит переполнение таймера и по данному событию он формирует сигнал прерывания, способный «Ñ€Ð°Ð·Ð±ÑƒÐ´Ð¸Ñ‚ÑŒ» вычислительное ядро микроконтроллера. При пробуждении запускается внутренний калиброванный RC-осциллятор с делителем на 8, от которого и происходит тактирование ядра частотой порядка 1,2 МГц. При этом ток потребления скачком возрастает до полутора миллиампер. Ядро производит математические действия и снова уходит в спящий режим. Переполнение таймера – не единственное условие для пробуждения МК. Это также происходит и по нажатию кнопки «Wake». При этом МК в течение 5 секунд не уходит в спящий режим, ожидая действий пользователя, и выполняя алгоритмы пользовательского интерфейса. Если по истечению 5 секунд никаких действий не последует, МК снова уйдёт в режим сна.

Как пользоваться данным устройством? Элементарно! Держите устройство в руке горизонтально батареей к себе. Кратковременно нажмите кнопку «Wake» и начните совершать взмахи влево-вправо с частотой от 3 до 5 взмахов в секунду. Перед вами появится «Ð²Ð¸Ñ€Ñ‚уальное табло» с отображением текущего времени.

 

Ещё одно кратковременное нажатие, и на «Ñ‚Ð°Ð±Ð»Ð¾» появится текущая дата.

 

Затем год.

 

И, наконец, эмблемка «ÐœÐ˜Ð ÐÐ–».

Для установки времени необходимо в режиме отображения времени нажать и удерживать не менее 2 секунд кнопку «Wake» до засвечивания нижнего светодиода.  При взмахах появится:

 

Каждое кратковременное нажатие будет увеличивать отображаемый параметр на единицу. Ещё одно нажатие с удерживанием переключит в режим установки минут:

 

Отображаемый параметр изменяется аналогично. Следующее нажатие с удержанием сохранит установленное время и переключит в режим отображения времени. Если вы не желаете сохранять установленное время – просто не производите с устройством никаких действий в течение промежутка времени длительностью не менее пяти секунд. Устройство без сохранения перейдёт в спящий режим.

Аналогично устанавливается и дата. Необходимо перейти в режим отображения даты, далее нажатием с удержанием войти в режим установки даты. Далее производятся действия, аналогичные описанным выше как и при установке времени:

Ну чтож, без внимания остался лишь самый загадочный элемент устройства – это «Ð´Ð°Ñ‚Ñ‡Ð¸Ðº взмахов». Для удобства назовём его «Ð°ÐºÑÐµÐ»ÐµÑ€Ð¾Ð¼ÐµÑ‚Ñ€», хотя это и не совсем корректно.

 

Жёсткость пружинки и сила прижима грузика окончательно доводятся после сборки и прошивки устройства по корректности развёртки изображения. При очень мягкой пружинке левая или правая сторона растра «ÑÐ¼Ð¸Ð½Ð°ÐµÑ‚ÑÑ», при слишком жёсткой акселерометр перестаёт реагировать на взмахи, растр появляется не при каждом взмахе или не появляется вообще.

Номинал резисторов R1-R8 выбирается в соответствии цвета устанавливаемых светодиодов (точнее от заявленного напряжения их переходов). Для синих, белых, и ultra bright зелёных – 8-16 Ом, для красных, жёлтых и зелёных обычных – порядка 47-56Ом. Также хочу обратить ваше особое внимание на то, что микроконтроллер ATmega8A-AU по ряду его архитектурных особенностей в данной конструкции не применим. Устройство будет корректно работать только с МК ATmega8-16AU и ATmega8L-8AU.

Также напомню об обязательном соблюдении правил антистатической безопасности при работе с микроэлектроникой. После сборки и монтажа не забывайте тщательно мыть платы специализированными средствами для удаления флюса и грязи. Перед включением проверьте плату на наличие непропаев, обрывов и закороток. Готовую плату можно покрыть лаком, например «Ð¦Ð°Ð¿Ð¾Ð½Ð»Ð°Ðº» или «Plastik». Следите, чтобы остатки паяльного материала и лак не попали в акселерометр.

Всем желаю удачи, хорошего настроения и побольше свободного времени!

«ÐšÐ¸Ð½Ð¾» можно посмотреть по адресу: https://youtu.be/4j5wauVHah0

Фузы, прошивка и плата(SL5.0) находятся в архиве.

Файлы:
PCB, прошивка, фузы

Все вопросы в
Форум.

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

Эти статьи вам тоже могут пригодиться: